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科技的进步促使电化学技术这一化学领域的关键分支，在化学分析领域占据了举足轻重的地位。电化学技术虽具备多样化的信息检测手段，但多数情况下，其检测能力受到工作电极尺寸及其固定安装位置的制约，难以实现对特定微小区域内电化学信息的精准探测。而扫描电化学显微镜（简称SECM）的出现，则有效填补了这一技术空白。SECM是一种基于电化学原理的扫描探针技术，其特点在于探针电极表面具有快速的传质速率，这使得它能够在稳定的条件下，深入探究界面上发生的快速电化学反应过程及其相关机理。通过对探针施加极限扩散电压，可以促使电解液中的活性物质发生与电压相对应的氧化还原反应。当探针逐渐靠近基底时，基底对探针氧化还原反应电流的影响（增强或减弱）便成为识别基底电化学特性的重要依据。SECM采用微纳级探针作为工作电极，并通过步进电机实现对其的精确操控。该技术能够精准定位至指定区域，并利用其独特的反馈机制，灵敏地捕捉到微区内微小的电流变化，从而展现出强大的电化学分析能力。SECM由电解池、双恒电位仪、探针定位及数据收集系统构成。探针定位含步进电机与压电陶瓷，两者协同控制探针在基底上方X、Y、Z轴高精度移动。双恒电位仪除控制常规电极外，还能精确调控基底电压，故基底被视为第二工作电极，固定于微型电解池内。SECM通过多电极体系，将探针检测的基底反馈电流传至数据收集系统分析。因探针电流受基底距离影响，SECM成像前需调平基底，确保探针水平移动时与基底垂直距离一致。随着SECM技术的持续进步，为了满足日益扩展的研究领域需求，众多SECM测试方法应运而生。SECM涵盖了多样化的工作模式，其中包括反馈模式、产生/收集模式、氧化还原竞争模式、电位测定模式、穿透模式、离子转移反馈模式以及平衡扰动模式等。以下将简要介绍其中主要涉及电化学方面的几种关键工作模式。-正反馈：基底为导体时，探针上产生的氧化性物质O扩散到基底并被还原成R进而扩散至探针，使得探针上的反馈电流信号增大；
-负反馈：当基底是绝缘体时，探针上产生的氧化性物质O不能被绝缘基底还原为R，阻碍了溶液中的R物质向探针的扩散使得反馈电流减小。
a.探针在远离基底的本体溶液中b.正反馈模式 c.负反馈模式
产生/收集模式（generation-collection）：在探针（基底）上施加电位发生氧化还原反应，生成的物质被基底（探针）收集，并记录生成该物质所产生的电流信号。 -探针产生−基底（TG-SC）收集模式
此模式可以反映出基底在微尺寸下的化学活性分布，以及用于研究电极的反应速率和反应机制。
a.基底产生−探针收集模式 b.探针产生−基底收集模式SECM能测快速反应动力学，定量电化学体系的热力学和动力学性质，广泛应用于多领域：
(1)元器件开发与模式创新，含新模式、微纳探针制备、联用技术、仪器改进等。
(2)生物领域，量化电极表面酶，Bi0-SECM用于活细胞研究，提供高空间分辨率，相对无创。
(3)腐蚀监测，SECM以高时空分辨率监测异质电子转移，助理解腐蚀机理与缓解策略。
(4)能源开发与利用，指导与表征生物燃料电池、聚合物电解质燃料电池、质子交换膜燃料电池等。
(5)表面改性，SECM微纳探针与高空间分辨率助力蚀刻、沉积，实现有机微图案化。
(6)基底反应动力学表征，SECM测固液、液液界面多种过程，含催化剂活性位点检测、液体界面成像。
